Processamento de chapas de mármore por usinagem CNC para projetos de retroiluminação : estudo de caso Serra do Paraíso

Abstract

Mármores são materiais rochosos bastante valorizados, geralmente utilizados nas áreas da construção civil, arquitetura, design e artes. No Brasil, são beneficiados, em seu maior volume, na forma de blocos, chapas e placas. Os mármores possuem características intrínsecas que podem ser evidenciadas por intervenções de processos de fabricação, como a translucidez, que pode ser proporcionada por meio de usinagem para que a luz possa se propagar e gerar efeitos visuais. Esta pesquisa tem por objetivo principal o processamento do mármore para projetos de retroiluminação a partir de placas usinadas por fresamento CNC. Para tal objetivo, a etapa inicial da pesquisa consistiu em selecionar mármores de diferentes colorações e ve rificar a capacidade de se obter efeitos visuais por retroiluminação, ao permitir interações lu minosas como a transmitância e a difusão. Dentre estes, foi identificada esta capacidade em mármore de coloração branca. O mármore Serra do Paraíso, uma rocha de coloração clara, composta por áreas brancas e cinzas, e por vezes com partes beges, foi selecionado. A me todologia de caracterização consistiu em análises petrográficas, fluorescência por raios X para análise da composição, espectrofotometria para análise de colorimetria e reflexão e ensaio de dureza Knoop. Após a caracterização, o mármore foi processado por usinagem CNC em cinco programações: três foram realizadas para análise de retroiluminação e indicaram as espes suras mais adequadas para obter efeito visual quando retroiluminadas; as demais avaliaram a resistência das placas após o desbaste de cavidades por usinagem, em relação às suas espessuras e cavidades. As amostras medidas por retroiluminação foram analisadas de forma quantitativa com o uso de um aparato associado a um luxímetro, para a transmitância. As imagens das amostras retroiluminadas foram analisadas para quantificar o efeito visual ge rado pelo brilho e tons de cinza, avaliando-se o efeito óptico no material através da luz difusa nas cavidades. O Mármore Serra do Paraíso apresentou efeitos visuais muito interessantes quando retroiluminado, sendo a espessura de 8mm a mais indicada. Tais efeitos visuais são influenciados pela espessura e pela composição dos minerais, constituindo uma rocha hete rogênea em diferentes porções da placa usinada. Ocorre uma maior intensidade de retroilu minação e difusão da luz em áreas mais claras (brancas e beges). Enquanto que em veios e bandas de coloração cinza a cinza escuro, ocorrem áreas opacas e sombreados que revelam interessantes desenhos que contrastam com as áreas de maior intensidade.

Marbles are highly valued rocky materials, generally used in the areas of civil construction, architecture, design, and arts. In Brazil, they are processed, in their largest volume, in the form of blocks, slabs, and plates. Marbles have intrinsic characteristics that can be evidenced by interventions in their manufacturing processes, such as translucency, which can be provided by machining so that light can propagate and generate visual effects. The main objective of this research is the processing of marble for backlighting designs using CNC-milled slabs. To this end, the initial stage of the research consisted of selecting marbles of different colors and verifying the ability to obtain visual effects by backlighting, i.e. allowing light interactions such as transmittance and diffusion. Serra do Paraíso marble, a light-colored rock, composed of white and gray and beige areas, was selected. The characterization methodology consisted of petrographic analysis, X-ray fluorescence for composition analysis, spectrophotometry for col orimetry and reflection analyses, and the Knoop hardness test. After characterization, the mar ble was processed by CNC machining in five programs: three were performed for backlight analysis and indicated the most suitable thicknesses to obtain a visual effect when backlit; the others evaluated the strength of the slabs after machining the cavities concerning their thick ness and cavities. The samples measured by backlighting were analyzed quantitatively using an apparatus associated with a light meter for transmittance. Images of the backlit samples were analyzed to quantify the visual effect generated by the brightness and shades of gray, evaluating the optical effect on the material through the diffused light in the cavities. The Serra do Paraíso Marble presented very interesting visual effects when backlit, with the 8 mm thick ness being the most suitable. Such visual effects are influenced by the thickness and composition of the minerals, constituting a heterogeneous rock in different portions of the machined plate. There is a greater intensity of backlighting and diffusion of light in lighter areas (white and beige). While in veins and bands of gray to dark-gray colors there are opaque and shading areas that reveal interesting designs that contrast with the areas of greater intensity.